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环境工程学报
第l卷
物进行絮凝沉淀的一种除污方法¨4。。微生物絮凝
剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外、具有絮凝
活性的代谢物,一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、
糖蛋白和聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有
多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。
王国惠¨副从活性污泥中筛选到一株产絮凝剂的菌
株wJ2100。该菌株产絮凝剂的适宜pH为6.5,对
Na+、K+、Ca“和Fe3+均有较好的促絮凝作用,
Ca2+尤为显著。康建雄等¨刮进行了生物絮凝剂
Pullulan絮凝水中Pb2+的试验,探讨了Pullulan与电
解质Alcl,的复合比、絮凝溶液pH值以及初始
Pb2+浓度对絮凝效果的影响。结果表明,在Pullulan
与AlCl,用量比为4:1.1、溶液pH值为6.5~7、
Pb2+初始浓度为10、25、60和100
mg/L时,分别投
加8、25、40、80 mg/L的Pullulan,对Pb“的去除率
可达最高,分别为73.86%、76.30%、77.07%和
81.19%。6次重复性试验表明,Pullulan的絮凝效
果具有较高的稳定性。
生物絮凝法具有无机絮凝剂和合成有机絮凝法
无法比拟的优点,处理废水安全方便无毒、不产生二
次污染、絮凝效果好,但当前也存在着生产成本较
高、活体絮凝剂保存困难、难以进行工业化生产的难
题,大部分生物絮凝剂还处于探索研究阶段。
1.3.2生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,
将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐
生物还原法是一种典型生物化学法,该法是在厌氧
条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,
将硫酸盐还原成H:S,重金属离子和H:S反应生成
溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时
H:so。的还原作用可将so:一转化为s2。而使废水
的pH值升高,从而形成重金属的氢氧化物而沉淀。
中国科学院成都生物研究所从电镀污泥、废水及下
水道铁管内分离筛选出35株菌株,从中获得高效净
化Cr(VI)复合功能菌¨川。袁建军等¨引利用构建
的高选择型基因工程菌生物富集模拟电解废水中的
汞离子,发现电解废水中其他组分的存在可以增大
重组菌富集汞离子的作用速率,且该基因工程菌能
在很宽的pH范围内有效地富集汞。但高浓度的重
金属废水对微生物毒性大,故此法有一定的局限性,
不过,可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功
能的菌株,微生物处理重金属废水一定具有十分良
好的应用前景。
1.4植物修复法
植物修复法是指利用植物通过吸收、沉淀和富
集等作用降低被污染土壤或地表水的重金属含量,
以达到治理污染、修复环境的目的。利用植物处理
重金属,主要由三部分组成,一是从废水中吸取、沉
淀或富集有毒金属;二是降低有毒金属活性,从而可
减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散;三
是将土壤中或水中的重金属萃取出来,富集并输送
到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分,通过
收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条,降
低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中
能利用的植物有藻类、草本植物和木本植物等。已
有文献涉及到玉米、向日葵、燕麦、大麦、豌豆、烟草、
印地安芥菜和莴苣等植物对重金属的修复作用研
究¨9以21。Yang等旧3构建的湿地系统对Cd的去除
率为94%,Pb为99.04%,zn为97.3%,TSS达到
98.95%,湿地系统出水口水质指标均保持稳定。
Prasad等¨41考察了冬青属植物根、茎、叶的植物组
织作为吸附剂在自然温度下处理cr、Ni、Cu、cd和
Pb的能力,发现Ni的吸附量最高,大部分在根部组
织中多价螯合,浓度高达428.4 ng/g干重。此外,
人们还利用藻类对重金属的强吸附力来处理重金属
废水,相关研究已有大量报道Ⅲo。例如每克马尾藻
类海草可吸附相当于自身干重10%的Cdml,而一
些特殊的苔藓可以在重金属含量很高的环境中生存
并将重金属积聚于细胞内心“。
植物修复法与其他的方法相比具有技术和经济
上的双重优势,实施较简便、成本较低Ⅲ1和对环境扰
动少。种植植物不仅可以净化和美化环境,而且在清
除土壤中重金属污染物的同时,可以从富含金属的植
物残体中回收贵重金属,取得直接的经济效益。缺点
是治理效率较低,不能治理重污染土壤。由于一种植
物只吸收一种或2种重金属,难以全面清除土壤中的
所有污染物Ⅲ1。另外施加有机螯合剂虽能增强对重
金属的富集能力,却可能会造成有毒元素地下的渗
漏,形成潜在的污染风险Ⅲ】,且增加了运行成本。总
之,植物修复技术作为一种新的污染治理替代技术,
尽管具有极大的潜力和市场前景,但目前主要还停留
于实验室模拟研究阶段,许多研究是根据盆栽试验估
算出相应的植物修复潜力,因此植物修复技术从实验
室走向产业化应用还需时日。
表l为廉价高效吸附性吸附剂、新型重金属捕
集剂、生化法及植物生态修复法等4种方法的比较。
万方数据